一種雙咽喉固定型銳角轍叉的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種雙咽喉固定型銳角轍叉，在轍叉咽喉至心軌實(shí)際尖端的“有害空間”段，通過對(duì)翼軌工作邊向里側(cè)偏移即頂面寬度增加及方向的改變，使之與翼軌跟端工作邊交點(diǎn)提前，兩翼軌工作邊最近由交點(diǎn)的形式轉(zhuǎn)為一個(gè)區(qū)域狀況，實(shí)際上增加了一個(gè)咽喉，形成雙咽喉區(qū)域。雙咽喉區(qū)域設(shè)計(jì)為等寬區(qū)域或不等寬區(qū)域。本發(fā)明的有益效果是，在保證列車安全運(yùn)行的前提下，增加了轍叉自理論尖端至咽喉間“有害空間”區(qū)域的翼軌作用邊與車輪接觸的承載面積，改善轍叉該段的受力狀況，增加翼軌承載力，減緩垂直磨耗剝落掉塊過早發(fā)生現(xiàn)象，從而提高轍叉的使用壽命。
【專利說明】—種雙咽喉固定型銳角轍叉
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鐵路線路道岔的雙咽喉固定型銳角轍叉，屬于鐵路路軌的改進(jìn)【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]道岔是使機(jī)車車輛實(shí)現(xiàn)由一條線路進(jìn)入或越過另一條線路的連接與交叉設(shè)備。轍叉是鐵路線路實(shí)現(xiàn)列車交叉運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，是使車輪由一股鋼軌越過另一股鋼軌的設(shè)備。由于車輪走行的要求，使銳角轍叉形成兩側(cè)為翼軌，中間為心軌的特殊結(jié)構(gòu)形式。兩翼軌間的最小距離(翼軌作用邊開始彎折處)稱為轍叉咽喉?，F(xiàn)有技術(shù)中咽喉最小距離設(shè)計(jì)為一個(gè)交點(diǎn)，俗稱單咽喉。從轍叉咽喉至心軌實(shí)際尖端間的一段軌距線中斷，稱為“有害空間”。列車經(jīng)過轍叉“有害空間”時(shí)因軌距線的中斷會(huì)引起劇烈震動(dòng)，加速轍叉的損壞，因?yàn)檐囕営梢碥壪虿嫘姆较蜻\(yùn)行時(shí)，由于失去軌線的引導(dǎo)，就可能偏移原來運(yùn)行的方向。由此造成翼軌作用邊易發(fā)生垂直磨耗而產(chǎn)生剝落掉塊現(xiàn)象，從而影響轍叉的使用壽命。
[0003]我國重載鐵路，尤其是大秦鐵路線目前的年運(yùn)載量已超過4億噸，重載線路大軸重、高密度和超大運(yùn)量的“三大”特征既對(duì)工務(wù)道岔設(shè)備構(gòu)成了及其嚴(yán)酷的運(yùn)行條件，同時(shí)保證道岔設(shè)備的完好提高使用壽命減少線路維修又為實(shí)現(xiàn)超大運(yùn)量的必須條件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決銳角轍叉“有害空間”段翼軌作用邊存在的弊病，本發(fā)明提供一種雙咽喉固定型銳角轍叉，通過改變咽喉至理論尖端間翼軌的線型即通過增加承載面積，實(shí)現(xiàn)提高承載力，減緩因垂直磨耗發(fā)生的剝落掉塊現(xiàn)象的過早發(fā)生，從而提高轍叉的使用壽命。
[0005]本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是:這種雙咽喉固定型銳角轍叉，在轍叉咽喉至心軌實(shí)際尖端的“有害空間”段，通過加寬翼軌工作邊的頂面寬度增加一個(gè)咽喉，形成雙咽喉區(qū)域。
[0006]所述雙咽喉固定型銳角轍叉，所述轍叉咽喉是兩翼軌間的最小距離位置，雙咽喉區(qū)域的長(zhǎng)度為有害空間的1/2。
[0007]所述雙咽喉固定型銳角轍叉，所述的轍叉雙咽喉區(qū)域設(shè)計(jì)為等寬區(qū)域或不等寬區(qū)域。
[0008]所述雙咽喉固定型銳角轍叉,所述的轍叉雙咽喉區(qū)域設(shè)計(jì)按Vsin (a /2) < 3 km/h計(jì)算，若滿足則按等寬區(qū)域設(shè)計(jì)，若不滿足按照不等寬區(qū)域設(shè)計(jì)，其中:
[0009]V，最高限制速度，α，轍叉角。
[0010]所述雙咽喉固定型銳角轍叉，所述轍叉雙咽喉等寬區(qū)域確定的方法是:首先確定兩翼軌間的最小距離位置為轍叉第一咽喉，在第一咽喉處兩側(cè)翼軌工作邊作與中心線平行的等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊平行直線，平行直線與翼軌跟端部分工作邊的延長(zhǎng)線相交，即可確定第二咽喉位置，構(gòu)成翼軌工作邊頂面等寬增加的雙咽喉區(qū)域。
[0011]所述雙咽喉固定型銳角轍叉，所述轍叉雙咽喉不等寬區(qū)域確定的方法是:首先確定兩翼軌間的最小距離位置為轍叉第一咽喉，按Vsini^=SkmA計(jì)算容許沖擊角Ptl，以β ( 選取翼軌沖擊角β，確定第二咽喉處翼軌工作邊與等寬咽喉直線即與中心線平行的直線的夾角βο’:βο’= ( α/2) _β，以第一咽喉的翼軌工作邊處交點(diǎn)為基點(diǎn)，按照β。’角度向外旋轉(zhuǎn)等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊平行直線，與翼軌跟端部分工作邊的延長(zhǎng)線相交，交點(diǎn)即為第二咽喉位置，兩交點(diǎn)間距形成第二咽喉寬度t2，構(gòu)成翼軌工作邊頂面寬度增加的雙咽喉區(qū)域，形成承力面增加區(qū)域，其中:
[0012]β、實(shí)際沖擊角，、最高車速時(shí)允許輪背沖擊角，β Λ兩咽喉間連線與轍叉中心線的夾角，也是線8-2與線7-2的夾角。
[0013]所述雙咽喉固定型銳角轍叉，所述轍叉雙咽喉不等寬區(qū)域確定的方法是:設(shè)不等寬咽喉在轍叉角α平分線上的投影為X，等寬咽喉長(zhǎng)度為a，根據(jù)(X — a)tana/2=Xtan【(α /2) -β】求出不等寬第二咽喉的長(zhǎng)度X值；
[0014]帶入t2=2Xtan【(α/2) -β】+t可求出第二咽喉寬度t2,構(gòu)成翼軌工作邊頂面寬度增加的雙咽喉區(qū)域；
[0015]其中:α為轍叉角度，β為等寬雙咽喉時(shí)輪背沖擊角。
[0016]t為單咽喉及等寬雙咽喉寬度，t2為不等寬第二咽喉寬度。
[0017]本發(fā)明的有益效果是，通過增加“有害空間”段翼軌作用邊的承壓面積，改善轍叉該段的受力狀況，減緩垂直磨耗(剝落掉塊)現(xiàn)象的過早發(fā)生，提高轍叉的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是現(xiàn)有技術(shù)單咽喉應(yīng)用設(shè)計(jì)
[0019]圖2是本發(fā)明等寬的雙咽喉應(yīng)用設(shè)計(jì)及增大翼軌工作邊承載面積示意圖
[0020]圖3是本發(fā)明不等寬的雙咽喉應(yīng)用設(shè)計(jì)及增大翼軌工作邊承載面積示意圖
[0021]圖4是圖1單咽喉處A-A剖視圖
[0022]圖5是圖2等寬雙咽喉第二咽喉處B-B剖視圖
[0023]圖6是圖3不等寬雙咽喉第二咽喉處C-C剖視圖
[0024]圖7是圖3咽喉部分局部放大示意圖
[0025]圖中
[0026]1、中心線(轍叉角平分線)，2、翼軌，2-1、翼軌趾端部分工作邊，
[0027]2-2、翼軌在實(shí)際尖端至單咽喉區(qū)間工作邊，2-3、翼軌跟端部分工作邊，
[0028]3、單咽喉兩翼軌間的最小距離位置(第一咽喉t)，4、有害空間，
[0029]5、理論尖端，6、實(shí)際尖端，
[0030]7-1、等寬雙咽喉第二咽喉(t)，7-2、等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊平行直線
[0031]8、不等寬雙咽喉區(qū)域，
[0032]8-1、不等寬雙咽喉第二咽喉(t2)，8-2、不等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊，
[0033]9、頂面等寬增 加的雙咽喉區(qū)域(向中心線側(cè))，
[0034]10、承力面增加區(qū)域(向中心線側(cè))，11、軌距線
[0035]α、轍叉角度，
[0036]β、實(shí)際沖擊角，β C1、最高車速時(shí)允許輪背沖擊角，
[0037]β 、兩咽喉間連線(8-2)與轍叉中心線的夾角(也是線8-2與線7_2的夾角)?！揪唧w實(shí)施方式】
[0038]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明，如圖1與圖2、圖3對(duì)比所示，本發(fā)明提供的雙咽喉固定型銳角轍叉，是在轍叉咽喉至心軌實(shí)際尖端6的“有害空間”段，通過對(duì)翼軌2工作邊2-2向里側(cè)偏移即頂面寬度增加及方向的改變，使之與翼軌跟端工作邊2-3交點(diǎn)7-1或8-1提前，兩翼軌工作邊最近由交點(diǎn)的形式轉(zhuǎn)為一個(gè)區(qū)域狀況7或8，實(shí)際上增加了一個(gè)咽喉，形成雙咽喉區(qū)域。
[0039]在轍叉咽喉至心軌實(shí)際尖端6的“有害空間”段，轍叉咽喉是兩翼軌間的最小距離位置3，通過加寬翼軌2工作邊2-2的頂面寬度增加一個(gè)咽喉，形成雙咽喉區(qū)域。
[0040]所述的轍叉雙咽喉區(qū)域設(shè)計(jì)為等寬區(qū)域7或不等寬區(qū)域8，按Vsin( a /2)< 3km/h計(jì)算，若滿足則按等寬區(qū)域設(shè)計(jì)，若不滿足按照不等寬區(qū)域設(shè)計(jì)，其中: [0041]V，最高限制速度，α，轍叉角。
[0042]轍叉雙咽喉等寬區(qū)域7確定的方法是:首先確定兩翼軌間的最小距離位置3為轍叉第一咽喉，在第一咽喉處兩側(cè)翼軌工作邊2-2作與中心線平行的等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊平行直線7-2，平行直線7-2與翼軌跟端部分工作邊2-3的延長(zhǎng)線相交，即可確定第二咽喉位置7-1，構(gòu)成翼軌2工作邊2-2頂面等寬增加的雙咽喉區(qū)域9。如圖2圖5陰影部分所示。
[0043]以75kg/m-12#轍叉為例，如果咽喉寬度設(shè)計(jì)為61mm，輪緣槽寬度46mm，轍叉角度4° 45’49”?，F(xiàn)有單咽喉設(shè)計(jì)僅為一個(gè)截面，距離理論尖端733.3mm。采用本發(fā)明的等寬雙咽喉設(shè)計(jì)，第一咽喉距離理論尖端733.3mm，雙咽喉長(zhǎng)度359.7mm區(qū)域7，與有害空間成1/2比例關(guān)系。
[0044]轍叉雙咽喉不等寬區(qū)域8確定的方法是:首先確定兩翼軌間的最小距離位置3為轍叉第一咽喉，按Vsinh=SkmA計(jì)算容許沖擊角Ptl，以β≤Pci選取翼軌沖擊角β，確定第二咽喉處翼軌工作邊與等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊平行直線的夾角βο’【βο’ =(α/2)_β】，以第一咽喉的翼軌工作邊交點(diǎn)為基點(diǎn)，按照Pc/角度向外旋轉(zhuǎn)等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊平行直線7-2，與翼軌跟端部分工作邊2-3的延長(zhǎng)線相交，交點(diǎn)即為第二咽喉位置8-1，兩交點(diǎn)間距形成第二咽喉寬度t2，構(gòu)成翼軌2工作邊8-2頂面寬度增加的雙咽喉區(qū)域8，形成承力面增加區(qū)域10，其中:
[0045]β、實(shí)際沖擊角，、最高車速時(shí)允許輪背沖擊角，β Λ兩咽喉間連線(8-2)與轍叉中心線的夾角(也是線8-2與線7-2的夾角)。
[0046]所述轍叉雙咽喉不等寬區(qū)域8確定的另一種計(jì)算方法是:設(shè)不等寬咽喉在轍叉角α平分線上的投影為X，等寬咽喉長(zhǎng)度為a，根據(jù)(X — a)tana/2=Xtan【(α/2)_β】求出不等寬第二咽喉的長(zhǎng)度X值；
[0047]帶入t2=2Xtan【(α /2)-β】+t可求出第二咽喉寬度t2，構(gòu)成翼軌2工作邊8-2頂面寬度增加的雙咽喉區(qū)域8 ;
[0048]其中:α為轍叉角度，β為等寬雙咽喉時(shí)輪背沖擊角。
[0049]t為單咽喉(即第一)及等寬咽喉位置3寬度，t2為不等寬第二咽喉8-1寬度。
[0050]本發(fā)明在保證列車安全運(yùn)行的前提下，通過雙咽喉的設(shè)計(jì)應(yīng)用，增加了轍叉自理論尖端至咽喉間“有害空間”4區(qū)域的翼軌作用邊與車輪接觸的承載面積，從而達(dá)到增加翼軌承載力之目的。
[0051]本發(fā)明的使用限制:只適宜鋪設(shè)在重載線路，轍叉容許通過速度80km/h。
【權(quán)利要求】
1.一種雙咽喉固定型銳角轍叉，其特征在于:在轍叉咽喉至心軌實(shí)際尖端(6)的“有害空間”段，通過加寬翼軌(2)工作邊(2-2)的頂面寬度增加一個(gè)咽喉，形成雙咽喉區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙咽喉固定型銳角轍叉，其特征在于:所述轍叉咽喉是兩翼軌間的最小距離位置(3)，雙咽喉區(qū)域的長(zhǎng)度為有害空間的1/2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述雙咽喉固定型銳角轍叉，其特征在于:所述的轍叉雙咽喉區(qū)域設(shè)計(jì)為等寬區(qū)域(7)或不等寬區(qū)域(8)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述雙咽喉固定型銳角轍叉，其特征在于:所述的轍叉雙咽喉區(qū)域設(shè)計(jì)按Vsin (a/2)< 3km/h計(jì)算，若滿足則按等寬區(qū)域設(shè)計(jì)，若不滿足按照不等寬區(qū)域設(shè)計(jì)，其中: V，最高限制速度，α，轍叉角。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙咽喉固定型銳角轍叉，其特征在于:所述轍叉雙咽喉等寬區(qū)域(7)確定的方法是:首先確定兩翼軌間的最小距離位置(3)為轍叉第一咽喉，在第一咽喉處兩側(cè)翼軌工作邊(2-2)作與中心線平行的等寬雙咽喉區(qū)域翼軌工作邊平行直線(7-2)，平行直線(7-2)與翼軌跟端部分工作邊(2-3)的延長(zhǎng)線相交，即可確定第二咽喉位置(7-1)，構(gòu)成翼軌(2)工作邊(2-2)頂面等寬增加的雙咽喉區(qū)域(9)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙咽喉固定型銳角轍叉，其特征在于:所述轍叉雙咽喉不等寬區(qū)域(8)確定的方法是:首先確定兩翼軌間的最小距離位置(3)為轍叉第一咽喉，按VsinP fSkm/h計(jì)算容許沖擊角β C1,以β < β ci選取翼軌沖擊角β，確定第二咽喉處翼軌工作邊(8-2)與等寬咽喉直線即與中心線平行的直線(7-2)的夾角(α/2)_β，以第一咽喉的翼軌工作邊處交點(diǎn)為基點(diǎn)，按照Pc/角度向外旋轉(zhuǎn)直線(7-2)，與翼軌跟端部分工作邊(2-3)的延長(zhǎng)線相交，交點(diǎn)即為第二咽喉位置(8-1)，兩交點(diǎn)間距形成第二咽喉寬度t2，構(gòu)成翼軌(2)工作邊(8-2)頂面寬度增加的雙咽喉區(qū)域(8)，形成承力面增加區(qū)域(10)，其中:` β、實(shí)際沖擊角，β O、最高車速時(shí)允許輪背沖擊角，β Λ兩咽喉間連線(8-2)與轍叉中心線的夾角。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述雙咽喉固定型銳角轍叉，其特征在于:所述轍叉雙咽喉不等寬區(qū)域(8)確定的方法是:設(shè)不等寬咽喉在轍叉角α平分線上的投影為X，等寬咽喉長(zhǎng)度為a，根據(jù)(X —a)tana/2=Xtan [( α/2)-β】求出不等寬第二咽喉的長(zhǎng)度X值； 帶入t2=2Xtan【(α/2)_β】+t可求出第二咽喉寬度t2，構(gòu)成翼軌(2)工作邊(8-2)頂面寬度增加的雙咽喉區(qū)域(8)； 其中為轍叉角度，β為等寬雙咽喉時(shí)輪背沖擊角。 t為單咽喉(3)及等寬雙咽喉寬度，t2為不等寬第二咽喉(8-1)寬度。
【文檔編號(hào)】E01B7/12GK103669121SQ201310750461
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2013年12月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月31日
【發(fā)明者】劉輝, 閆忠杰, 鹿廣清, 孫野, 沈艷杰, 李硯秋 申請(qǐng)人:中鐵山橋集團(tuán)有限公司